Die Raumstation „Gateway“ ist weiter von der Erde entfernt als die internationale Raumstation (ISS) und wird in den nächsten Jahren als Zwischenstation für Missionen zum Mond genutzt und dabei helfen, Astronaut*innen und Versorgungsgüter leichter von der Erde abzuholen. Zudem dient sie als Kommunikationszentrum und als Basis für wissenschaftliche Forschung.
Unterstützung für deren Aufbau kommt aus Österreich. Der an der Montanuniversität Leoben tätige Stefan Pogatscher erhielt von der European Space Agency (ESA) den Auftrag daran mitzuwirken. Über die Herausforderungen sagt der Leiter des Departments Metallurgie: „Der große Unterschied zur Internationalen Raumstation ISS besteht darin, dass bei der Raumstation ‚Gateway‘ die Teilchenstrahlung der Sonne nicht durch das Magnetfeld der Erde abgeschirmt wird. Das stellt die Besatzung, aber auch die Materialien vor enorme Herausforderungen.“
Extreme Bedingungen bei der Mondmission
Stefan Pogatscher ist bereits lange in der Materialforschung tätig und hat mit seinem Team unter anderem eine Aluminiumlegierung entwickelt, die den extremen Bedingungen im Weltall besonders gut standhält. „Hauptsächlich helfe ich beim Projekt ‚Gateway‘ dabei, herauszufinden, wie sich diese extremen Bedingungen auf die Materialien auswirken und wie wir sie auf der neuen Station untersuchen können.“
Stefan Pogatscher als einziger europäischer Materialexperte und seine internationalen Kolleg*innen entwickeln dabei die Anforderungen für die Expositionsplattform METIS, eine Plattform, die an der Außenseite der Raumstation angebracht wird und live Ergebnisse über den Zustand und die Eigenschaften von Proben an die Erde sendet. Die dabei gewonnenen Daten helfen der Wissenschaft: „In der Biologie geht es um Fragen nach Leben im Weltraum, Auswirkungen auf biologische Substanzen und vieles mehr. Bei den Materialien wird vor allem die Beständigkeit der Eigenschaften und die Schutzwirkung gegen Strahlung untersucht.“
Leichtmetalle
Grundsätzlich befasst sich Stefan Pogatscher mit der Metallurgie nachhaltiger Leichtmetalle wie eben Aluminium. Leichtmetalle sind Metalle mit einer Dichte von weniger als 4,5 Gramm pro
Kubikzentimeter. „Sie werden eingesetzt, um Leichtbau zu betreiben und Mobilität energieeffizienter zu machen, was unter den Punkt indirekte Nachhaltigkeit fällt.“ Nachhaltigkeit ist ein gutes Stichwort, denn Stefan Pogatscher arbeitet daran, dass diese Leichtmetalle zu 100 % aus Recyclingmaterial hergestellt werden können – ohne, dass deren Eigenschaften verschlechtert werden. „Dazu schauen wir mit extrem hoher Auflösung in das Innere dieser Legierungen und identifizieren etwa störende Verunreinigungsatome.“
Recyclingkreisläufe
Seine Forschung hilft somit, das Recycling von Aluminiumlegierungen und die Optimierung von Aluminiumwerkstoffen voranzutreiben. „Wir arbeiten einerseits an Werkstoffen, die stark verunreinigte Materialien vertragen, aber andererseits an neuen Legierungen, die die Eigenschaften verschiedener Materialien in einer Legierung vereinen können. Ziel ist es, den Multimaterialmix zu reduzieren und die Trennung der verschiedenen Materialien zu erleichtern.“ Stefan Pogatschers Forschung beziehungsweise deren Ergebnisse sind im Weltall genau so gefragt wie auf der Erde.
